На сотни километров под Йеллоустоунским супервулканом и большей площадью западной части Соединенных Штатов простираются массивные залежи богатых углеродом сжиженных пород. Они имеют действительно огромные размеры — 1,8 миллиона квадратных километров, и кипят внутри верхней части мантии.
Какие размеры имеет резервуар углерода
По существу, это расплавленные карбонаты — тип породы, которая содержит много углерода. На самом деле этот резервуар углерода настолько велик, что он полностью изменил то, как ученые понимают углеродный цикл.
Чтобы понять масштабы этой находки, следует привести такой пример. Еще в 2011 году количество углерода, который выбрасывался в атмосферу (в основном за счет человеческой деятельности), достигало около 10 миллиардов тонн. Найденный резервуар, расположенный в верхней мантии, содержит в 10 000 раз больше углерода, чем было выброшено в 2011 году. Таким образом, эта находка является ловушкой газообразного диоксида углерода.
"Высвобождение только 1 % от этого CO2 в атмосферу будет эквивалентно сжиганию 2,3 триллиона баррелей нефти", — заявляет ведущий соавтор исследования. Это примерно в 325 раз больше годового объема потребления нефти Соединенными Штатами.
Для чего используются сейсмические датчики
Хотя этот углерод постепенно пробивается на поверхность в результате вулканических извержений, нет абсолютно никакой необходимости беспокоиться. Он имеет незначительное влияние на скорость изменения климата, которое мы сейчас переживаем. В своей публикации в журнале Earth and Planetary Science Letters команда ученых из Лондона объясняет, что они использовали огромную сеть сейсмических датчиков, чтобы понять, какой карбонатный монстр скрывается под нашими ногами.
Сейсмические волны движутся с разной скоростью и под разными углами с помощью различных материалов. Это означает, что исследователи могут использовать такие волны, чтобы определить, что находится внутри планеты. Британские ученые использовали обширную сеть датчиков, чтобы сделать это удивительное открытие.
Так что же это?
Под западной частью США расположен огромный подземный частично расплавленный резервуар жидкого карбоната. Его появление является результатом того, что одна из тектонических плит Тихого океана, расположенная под западной частью США, подвергалась частичному плавлению благодаря CO2 и H2O, содержащихся в минералах, растворенных в ней.
Обычно, когда одна тектоническая плита оказывается под другой в процессе, известном как субдукция, наблюдается очень сложный, многоуровневый стиль плавления в пределах нисходящей пластины. В конечном итоге это создает большие объемы толстой загазованной магмы, которая производит самые взрывные вулканы.
Гора Сент-Хеленс является ярким примером такого типа субдукции — зоны вулканизма. Тем не менее форма полученной смеси достаточно странная, так как она содержит большое количество богатых углеродом пород.
«Холодная» лава
Когда богатая углеродом магма достигает своей фазы извержения, производится невероятная жидкость — очень «холодная» черно-белая карбонатитовая лава. Это вулканические известняки, богатые кальцием, натрием и углеродом. Во время извержения такая лава движется с той же скоростью, что и вода, и имеет черный цвет. Если в это время выпадает дождь, лава приобретает белый цвет в течение трех часов. Если же дождя нет, но воздух достаточно влажный, достаточно трех дней, чтобы лава посветлела. В восточной Африке находится самый известный вулкан этого типа — Оль Дойньо Ленгаи, или Гора черного бога, который после извержения создает действительно чужеродные ландшафты.
Однако ученые до сих пор не смогли найти каких-либо доказательств возникновения карбонатитовых вулканов на поверхности в западной части Америки, и более вероятно, что вместо необычных потоков черно-белой лавы посетители парка смогут увидеть очень загазованные «обычные» взрывные извержения.
Тем не менее дайте ему несколько десятков тысяч лет, и вы сможете не узнать планету (или ваши потомки, во всяком случае) после нескольких странных вулканических извержений.
